육류 제품에 3가지 천연 적색 색소 사용

육가공품에 이상적인 색을 주고, 독특한 뒷맛을 전하고, 유통기한을 연장하기 위해 국내외에서 육가공품의 경화제로 질산염 또는 아질산염을 사용하고 있습니다.그러나 아질산염의 과다 섭취는 인체 혈액의 아질산염 중독 등 인체에 해로우며, 육류 제품에 남아 있는 아질산염은 발암물질을 생성할 수 있다 [1-2].따라서 최근 세계 각국의 연구기관 및 제조업체들은 질산염이나 아질산염을 대체할 수 있는 육색제를 적극 모색하고 있다.

합성식품색소는 영양가치가 없을뿐만아니라 대부분이 인체에 해롭고 안전성이 낮다.천연 색소반면 주로 동물, 식물 및 미생물에서 추출되며 인체에 더 안전합니다.이밖에 많은 천연색소는 쉽게 흡수되여 그 자체로 건강에 리로우며 일부 질병에 대한 예방효과도 좋다 [3].때문에 천연색소는 연구자들사이에서 육류제품의 선호되는 색소로 되였다.그 중 3가지 천연색소인 니트로소포르피린색소, 적색효모색소, 수수적색색소는 아질산염에 대한 대체물질로 유망한 것으로 평가되고 있다.

1 니트로소포르피린 색소

니트로실-헤모글로빈 색소는 가축과 가금의 혈액속의 니트로소와 헤모글로빈 또는 돼지혈액속의 헴을 직접 결합하여 생성한다.니트로실 헤모글로빈은 빛에 민감하고 Fe2+에 민감하며, 과산화물의 산화에 쉽게 손상되고, 열 안정성이 우수하며, 가용성이 높고, [4] 사용에 특별한 요구사항이 없다.리청원 등 [5]에 따르면 NO 분자와 결합한 후 헤모글로빈의 전기화학적 활성이 감소한다.따라서 NO에 결합한 헤모글로빈은 헤모글로빈이나 옥시헤모글로빈보다 산화나 환원이 어렵고, NO 가 존재하면 산소를 운반하는 헤모글로빈 분자의 고유한 생리적 기능이 방해된다.따라서 니트로소기는 헤모글로빈 속의 헤메철과 결합하여 적분홍색의 니트로소헤모글로빈과 안정성이 좋은 니트로소헤민 폴리펩타이드를 얻는다.

국내외 연구진이 니트로실헤모글로빈 색소의 제조 과정에 대해 일부 연구를 수행한 바 있다.Shahidi 등 6)은 소헤모글로빈을 원료로 SrCl2와 CaCl2를 반응보조제로 사용하였으며, 아세테이트와 피루브산법을 이용하여 혈액으로부터 메트헤모글로빈을 제조하였다.그리고 나서 아질산나트륨을 사용하는 환원제의 존재 하에 (또는 직접 NO를 사용하여) 아질산염 헤모글로빈을 합성하였다.콩 바오화 (Kong Baohua) 등 [7]은 돼지 혈액에 있는 색소를 이용하여 Na OH 용액, 아스코르브산, 아질산나트륨을 연속적으로 첨가하고 고온에서 몇 분 동안 가열하고 상온으로 냉각시키고 용액의 pH를 산성으로 조절하여 원심 분리하고 침전시킨 후 진공 건조하여 절인 육류 색소를 얻었다.왕동 등 8)은 돼지 혈액에서 추출한 헤모글로빈 용액을 원료로 사용하고 아스코르브산과 아질산나트륨을 첨가한 후 가열, 냉각, 여과, 진공 동결건조하여 분말색소를 얻었다.그것은 고기를 치료하는 데 아질산염 대용으로 사용된다.

정리홍 등 9)은 신선한 돼지 혈액을 원료로 사용하여 헤모글로빈 용액을 분리한 다음, VC를 환원제로, 아질산나트륨을 발색액으로 사용하여 직접 반건조 고체 니트로실헤모글로빈을 제조하였다.니트로 실화 헤모글로빈은 공기 중에서 매우 불안정하고 밝은 조건 하에서는 분해되기 쉽기 때문에 생성물이 퇴색하게 됩니다.따라서 샤히디 F [10]는 분무건조를 이용하여 니트로실화 헤모글로빈을 미세캡슐화하였다.그러나 마이크로 캡슐화 된 안료는 물에 용해되지 않으며, 빛과 열 안정성은 여전히 이상적이지 않습니다.Matsudomi N [11]은 조절된 조건에서 단백질과 다당류의 Maillard 반응에 의해 당화 니트로화 헤모글로빈을 제조하였다.이 안료의 용해도, 빛 및 열 안정성이 상당히 향상되었습니다.양시홍 등 (12)은 다당류를 이용하여 니트로실헤모글로빈을 처리하였으며, 그 결과 당화된 니트로실헤모글로빈 색소의 빛 및 열 안정성이 현저히 향상되었다.

연구진은 육가공품에 아질산염 대신 니트로실화 헤모글로빈을 발색제로 사용해 육가공품이 밝은 장미적색을 띌 뿐만 아니라 육가공품 내 no2-의 잔류량을 감소시켜 좋은 결과를 얻었다.

마메이후 등 (13)은 돼지 혈액에서 헤모글로빈과 아질산나트륨에서 no-nitrosylated hemoglobin을 합성하여 육제품 색조성물로서 소시지에 첨가하였다.실험과 분석을 거쳐이 제품은 착색효과가 좋고 안정하고 오래 지속되며 독특한 풍미가 있고 일정한 방부효과가 있다는것을 발견하였다.소시지 내 no2-잔류량은 1.75×10-6에 불과하여 육가공품의 낮은 질화효과를 얻을 수 있었다.

정리홍 [14]은 돼지고기와 닭고기 햄 소시지에 착색제로 적당한 양의 니트로실헤모글로빈 색소를 첨가했다.그 결과 두 종류의 햄 소시지에서 제품의 감각상태는 아질산나트륨의 발색효과에 완전히 근접하였으며, 적색 효모 색소의 발색효과보다 우수한 결과를 나타내었다.

Huang Qun 등 15)은 추출한 헤모글로빈을 원료로 사용하여 산성조건에서 NO와 반응시키고 아스코르브산과 니코틴아마이드를 첨가하여 교반시킨 후 진공하에서 동결건조하여 아질산나트륨 대신 발색제로 소시지에 첨가한 니트로실 헤모글로빈을 얻었다.투여량은 색상증진제, 감각평가, 아질산염 감소 및 철분 증가 효과가 연구되었다.그 결과 nitrite-hemoglobin 첨가 소시지의 감각평가는 기존 제품과 큰 차이가 없는 것으로 나타났다.제품 내 아질산염 잔류량은 기존 제품의 1/9에 불과하였으나 Fe2+ 함량이 41% 증가하였다.또한 철결핍성 빈혈 [16]을 예방하고 치료할 수 있다.

양시홍 등 [17]은 준비된 당화니트로소산화헤모글로빈 색소를 관장 제품에 첨가했다.그 결과 생고기를 절인 후, 썰기 과정에서 관장제품에 새로운 색소가 첨가되어 육가공품의 이상적이고 안정적인 색상과 좋은 식감을 얻을 수 있었다.

2 적효모 쌀색소

모나스쿠스 색소는 미생물로부터 추출한 것으로 [18-19] 모나스쿠스의 발효에 의해 생성되는 천연 색소이다.모나스쿠스 색소는 에리트로신 (erythrosine), 모나스코루브린 (monascorubrin), 모나신 (monascin), 모나스카닌 (monascanin), 에리트로아마란스 (erythro-amaranth), 모나스신아마란스 (monascin-amaranth) 등 6가지 기본 색소로 구성돼 있다.모나스커스 색소는 약간 독특한 냄새가 나는 붉거나 검붉은 액체, 분말 또는 페이스트입니다.녹는점은 약 60 °C 이며 에탄올, 에테르, 빙하 아세트산에는 용해되지만 물이나 글리세린에는 용해되지 않는다.ph 가 안정하고 내열성 (100 °C 이상) 이며 단백질에 대한 염색 특성이 좋은 것으로 평가되고 있다 [20-21].

적색효모쌀색소의 주요생산방법은 고체발효와 액상발효이다.고체발효는 쌀, 빵가루 등을 원료로 하여 직접 적효모쌀을 접종하여 발효시키는 전통적인 생산방법이다.주요생산물은 적색효모쌀과 적색효모쌀색소이다.그 중 적색효모쌀색소는 알코올 용해성 적색효모색소로 발효원료를 추출하거나 콩가루 효소용액과 같은 질소성 물질을 첨가하여 이와 반응시켜 수용성 적색효모쌀색소를 생성하여 얻은 것이다.액체 발효 방법은 고체 상태 발효 방법을 기반으로 개량된 생산 방법입니다.이 방법으로 산생된 적색효모벼색소의 주성분은 수용성복합색소이다.이 생산 방법은 주기가 짧고 수율이 높으며 불순물이 적고 제품 품질이 안정적이라는 장점이 있다 [22].

Monascus 색소는 좋은 착색 특성을 가지고 있습니다, 육류 제품에 독특한 불그스름한 색과 맛을 줄 수 있습니다.이와 동시에 모나스쿠스 색소는 강한 항균 효과가 있다.일본의 엔도 아키라가 실시한 항균시험의 결과에 의하면 적색효모쌀은 생장 및 신진대사 과정에서 살균 또는 정균효과가 있는 활성물질을 생성할수 있다.이러한 항균 활성 물질 중 일부는 색소 성분으로 입증되었습니다 [23-27].적색효모쌀색소는 천연색소로서 육류제품에 사용하면 아질산염의 사용량을 60% 감소시킬수 있을뿐만아니라 제품의 아미노산함량을 증가시켜 특수한 맛을 낼수 있다.

왕보친 등 [28]은 발효 소시지에 적색 효모 쌀 색소를 첨가하였고 [29] 착색제로 1.6 × 10-3 적색 효모 쌀 색소를 첨가하여 만든 발효 소시지는 색현상액으로 1.5 × 10-4 아질산나트륨을 첨가하여 만든 발효 소시지에 가까운 색을 보였다.소세지의 색상은 4 °C에서 30일간 저장하는 동안 변하지 않았다.적색 효모 색소는 발효 소시지에서 Lactobacillus plantarum과 Pediococcus pentosaceus의 생장에 큰 영향을 미치지 않았으며 산.또한, 적색 효모 색소는 클로스트리듐 보툴리눔 (Clostridium botulinum)에 일정한 억제 효과가 있었다 [30].

왕예 등은 베이컨에 아질산나트륨 대신 적색 효모쌀 색소를 발색제로 응용하는 효과를 연구하였다.그 결과 베이컨에 적색 효모쌀 색소를 중량 기준 0.001%의 농도로 주사 형태로 첨가하였을 때, 대조군과 유사한 색발현효과를 나타내었다.그러나 적색 효모쌀 색소는 베이컨에서 확산성이 떨어지고 주사부위에 축적되어 그곳의 단백질에 부착되는 경향이 있다.

이개형 외 32명)은 적효모 쌀 색소를 첨가하는 것이 당나귀 햄의 색상에 미치는 영향을 연구하였다.이번 연구를 통해 적색 효모쌀 색소를 사용함으로써 육가공품의 적색값을 높일 수 있을 뿐만 아니라, NaNO2의 양도 크게 줄일 수 있어 육가공품을 더욱 안전하고 만족스러운 색상으로 만들 수 있다는 것을 알 수 있었다.

3 수수 붉은 색소

수수붉은 색소는 흑보라색 수수선체에서 추출된다.그것의 주요 색소 물질은 아피제닌이다.사탕수수붉은 색소검붉은 액체, 페이스트 또는 파우더이다;그것은 물과 에탄올에는 쉽게 용해되지만, 기름이나 지방에는 용해되지 않는다;수용액은 산성 상태에서는 적색, 알칼리성 상태에서는 자주색;빛과 열에 매우 안정하지만 금속 이온, 특히 철 이온의 영향을 쉽게 받아 갈색으로 변한다;미량의 피로인산나트륨을 첨가하면 금속 이온의 효과를 억제할 수 있다 [33].

수수 적색 색소를 준비하는 전통적인 방법은 흑보라색 또는 적갈색 수수 씨앗 exocarp를 원료로 사용합니다.색소를 뜨거운 물이나 산성 수용액 에탄올로 추출하거나 따뜻한 알칼리성 수용액으로 추출한 다음 중화시킨 다음 농축하고 건조시켜 [34] 완제품을 얻는다.

수수 적색 색소를 준비하는 일반적인 과정은 다음과 같습니다:

원료선택 → 불순물제거 → 물세척 → 추출 → 여과 → 농도 → 탈수 → 분무건조 → 시험 → 포장 → 완제품.

국가표준 GB 2760[35]에 따르면 수수 적색 색소는 익힌 육류 제품, 젤리, 음료, 페이스트리 등에 사용할 수 있으며 최대 0을 사용할 수 있다.4 g/kg이다.수수의 적색색소는 단백질에 대한 착색성이 좋고, 색조는 고기의 천연색에 가까워 사실적인 느낌을 준다.햄 및 소시지와 같은 제품에서는 0을 첨가함으로써 이상적인 착색 효과를 얻을 수 있습니다.3대 0.5 g/kg이다.소세지제품에 사용되는 기타 색소와 비교할 때 수수 적색색소는 내광성이 더 좋다.반복적인 실험을 거쳐 색소 용액의 흡광도가 실내 산란광 아래에 1개월 동안 두어도 크게 변하지 않아 [36] 유통기한과 색 유지력이 매우 우수하다.

선양켈라구시식품공장과 선양진육류식품공장은 수수 적색색소 수용성 제품을 0.34 g/kg의 용량으로 햄과 소시지의 착색제로 사용한다.300 °C의 온도에서 구워낸 햄과 소시지는 부드럽고 자연스러운 색감과 진정성이 느껴지며 [37] 소비자들에게 큰 인기를 끌고 있다.

량청련 등은 소시지에 사용되는 아질산나트륨의 량을 줄이기 위하여 아질산나트륨과 배합하여 소시지에 적색효모쌀색소와 수수적색색소를 첨가하였다.시험결과 소시지의 세 가지 색소의 최적량은 수수 적색색소는 0.08 g/㎏, 적색효모쌀색소는 0.03 g/㎏, 아질산나트륨은 0.10 g/㎏으로 나타났다.

4 결론

아질산염은 육류 제품의 양생제로 오랜 세월 사용되어 왔다.그것은 양생 과정에서 다양한 기능을 가지고 있지만, 그것의 독성과 그것이 생성하는 니트로사민의 발암성 때문에 아질산 나트륨의 부분 또는 완전 대체가 불가피합니다.천연 색소독성이 없고 확실한 건강상 이점이 있기 때문에 점점 더 가치를 인정받고 있습니다.3가지 천연색소인 니트로실헤모글로빈, 적효모쌀색소, 수수적색소는 육류제품에서 아질산염의 대체제로 광범위하게 연구되어 왔다.그 결과이 세 가지 천연 색소는 육류 제품의 색소로서 아질산염을 부분적으로 또는 완전히 대체할 수 있는 것으로 나타났다.그러나 이런 천연색소는 모두 일정한 결점을 가지고있다.례를 들면 적색효모벼색소에는 사람과 동물에 해로운 곰팡이독소인 파툴린이 함유되여있다.수수의 적색색소는 온도가 올라가면서 점차 색이 검게 변하기 시작한다.따라서 이들의 특성을 개선하는 방법과 이를 혼합 후 육가공품에 적용하는 방법이 향후 연구의 초점이다.

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